一种用于测量变压器工作参数的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于测量变压器工作参数的方法和装置，所述方法包括：计算变压器的母线电压互感器的二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n‑s)；计算变压器套管的末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x‑s)；采集流经采样电阻的电流信号并将其转换为暂态过电压信号；显示暂态过电压信号的波形以及根据第一基波相位Ph(n‑s)和第二基波相位Ph(x‑s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph，并根据所述第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ。本方法和系统在基于变压器套管末屏特性准确测量过电压信号以实现电网安全运行的前提下，通过准确测量基准电压信号实现了介质损耗测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量变压器工作参数的方法和装置
本专利技术涉及电力测量
，并且更具体地，涉及一种用于测量变压器工作参数的方法和装置。
技术介绍
变压器套管的介质损耗测量通常需要选用母线电压作为相位测量的基准。传统的处理方式是把母线PT的二次侧电压信号直接提供给检测系统，其主要缺点是现场布线复杂，基准电压信号在长距离的传送过程中易受电磁场干扰的影响，有可能导致介损测量结果失真，因此如何准确采集基准电压信号对于准确测量变压器套管的介质损耗意义重大。另外，过电压是电网故障和绝缘发生缺陷的主要原因，基于套管末屏特性的过电压监测方法目前研究较多，其过电压信号获取方法主要有间接式和直接式两种：间接式方法通过穿芯式电流互感器测量套管末屏抽头电流，并由此电流间接得到过电压信号，该方法不改变套管本体电气结构，安全可靠，但由于过电压波形多样性使得套管末屏抽头电流频率分布范围较广，电流互感器频带设计较为困难，测量效果欠佳；直接式方法通过外部电压传感器与容性设备串联构成分压器以获取电压信号，该方法原理简单，但存在着使得容性设备地线断开的严重危险，故该方法难以推广，因此，如何基于变压器套管末屏特性准确测量过电压信号以实现电网安全运行的前提下，通过准确测量基准电压信号以实现介质损耗测量的准确性成为本专利技术亟待解决的一个问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的如何基于变压器套管末屏特性准确测量过电压信号以实现电网安全运行的前提下，通过准确测量基准电压信号以实现介质损耗测量的准确性的技术问题，本专利技术提供一种用于测量变压器工作参数的方法，所述方法包括：采集变压器的母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，计算所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n-s)；采集所述变压器套管的末屏电流Ix，并将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux，计算所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x-s)；采集流经采样电阻的电流信号并将其转换为暂态过电压信号；显示暂态过电压信号的波形以及根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph，并根据所述第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ。进一步地，所述根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph的计算公式为：Ph＝Ph(x-s)-Ph(n-s)进一步地，所述根据第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ的计算公式为：Tanδ＝Tan(π/2-Ph)进一步地，所述根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)指根据数据采集指令同步采集第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)。进一步地，通过传感器采集变压器的母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，通过对所述二次侧电压信号Un进行快速傅氏变换得到所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n-s)，通过传感器将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux并对所述末屏电压进行快速傅氏变换以得到所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x-s)。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种用于测量变压器工作参数的装置，所述装置包括：基准电压测量单元，其位于变压器的母线电压互感器二次侧，用于采集所述母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，计算所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n-s)；末屏电压测量单元，其与变压器套管的末屏接地线耦接，用于采集所述变压器套管的末屏电流Ix，并将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux，计算所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x-s)；采样电阻，其安装于变压器套管末屏接地线上，用于使经过变压器套管末屏的过电压信号变换为电流信号；暂态过电压测量单元，其与采样电阻并联，用于采集流经采样电阻的电流信号并将其转换为过电压信号后输出至数据处理单元；数据传输单元，其一端与数据处理单元连接，另一端与基准电压测量单元、末屏电压测量单元和暂态过电压测量单元连接，用于将所述数据处理单元的采集指令发送给基准电压测量单元、末屏电压测量单元或暂态过电压测量单元，以及将第一基波相位Ph(n-s)从基准电压测量单元传输给数据处理单元，将第二基波相位Ph(x-s)从末屏电压测量单元传输给数据处理单元将暂态过电压信号从暂态过电压测量单元传输给数据处理单元；数据处理单元，其用于生成采集指令以控制基准电压测量单元、末屏电压测量单元和暂态过电压测量单元采集数据，显示暂态过电压测量单元所输出的过电压信号的波形以及根据所接收的第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph，并根据所述第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ。进一步地，所述数据传输单元是现场通讯总线。进一步地，所述基准电压测量单元包括3个测量通道，能同时测量变压器的3相套管的基准电压信号，所述暂态过电压测量单元也包括3个测量通道，能同时测量变压器的3相套管末屏的暂态过电压信号。进一步地，所述暂态过电压测量单元采集的过电压信号包括雷击过电压信号和操作过电压信号。进一步地，所述装置中能设置多个基准电压测量单元和暂态过电压测量单元，以同时测量多台变压器的基准电压信号和暂态过电压信号。通过本专利技术所提供的技术方案，采用高精度高功率的采样电阻从变压器套管末屏接地线上进行过电压信号采集，并加装了防开路保护单元，从而能采集较宽测量频带的过电压信号，可有效还原雷电过电压和操作过电压的波形，为事故分析提供了依据，提高了电网运行的安全性，同时通过采集基准电压信号和套管末屏电压信号后计算相对于交流工作电源的相位差，以及在数据处理单元中进行相位比较的方式来确定变压器套管的介质损耗，减少了基准电压信号传送过程中受电磁场干扰而影响介质损耗测量结果准确性，增加了采集基准电压信号的安全性，提高了介质损耗测量的准确性。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1是本专利技术具体实施方式的测量变压器工作参数的方法的流程图；图2是本专利技术具体实施方式的测量变压器工作参数的装置的结构图；图3是本专利技术具体实施方式的测量变压器工作参数的装置采集暂态过电压的原理图；图4是本专利技术具体实施方式的用于测量变压器工作参数的装置的相位测量原理图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量变压器工作参数的方法，其特征在于，所述方法包括：采集变压器的母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，计算所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n‑s)；采集所述变压器套管的末屏电流Ix，并将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux，计算所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x‑s)；采集流经采样电阻的电流信号并将其转换为暂态过电压信号；显示暂态过电压信号的波形以及根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n‑s)和第二基波相位Ph(x‑s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph，并根据所述第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量变压器工作参数的方法，其特征在于，所述方法包括：采集变压器的母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，计算所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n-s)；采集所述变压器套管的末屏电流Ix，并将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux，计算所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x-s)；采集流经采样电阻的电流信号并将其转换为暂态过电压信号；显示暂态过电压信号的波形以及根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph，并根据所述第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)以确定变压器套管末屏电流信号Ix相对于母线电压Un的第三相位差Ph的计算公式为：Ph＝Ph(x-s)-Ph(n-s)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第三相位差Ph确定变压器套管介质损耗Tanδ的计算公式为：Tanδ＝Tan(π/2-Ph)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据数据采集指令获取第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)指根据数据采集指令同步采集第一基波相位Ph(n-s)和第二基波相位Ph(x-s)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过传感器采集变压器的母线电压互感器的二次侧电流信号In并将所述二次侧电流信号In转换为母线电压互感器的二次侧电压信号Un，通过对所述二次侧电压信号Un进行快速傅氏变换得到所述二次侧电压信号Un相对于交流工作电源Us的第一基波相位Ph(n-s)，通过传感器将所述末屏电流Ix转换为变压器套管的末屏电压Ux并对所述末屏电压进行快速傅氏变换以得到所述末屏电压Ux相对于交流工作电源Us的第二基波相位Ph(x-s)。6.一种用于测量变压器工作参数的装置，其特征在于，所述装置包括：基准电压测量单元，其位于变压器的母线电压互感器二次侧，用于采集所述母线电压互感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，林春耀，杨贤，孙文星，马志钦，赵兵，孟源源，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44